Alle planten kunnen hun eigen organisch materiaal produceren in de vorm van koolhydraten, water, kooldioxide en lichtenergie. Dit is fotosynthese, wat zich afspeelt in de chloroplasten van chlorofylcellen.

Fotosynthese is de opeenvolging van twee gekoppelde fasen:

• Fotochemische reacties: deze reacties treden op in de thylakoïden waar lichtenergie wordt opgevangen door de pigmenten en omgezet in chemische energie in de vorm van tussenproducten (ATP en NADPH⁺). Bij deze reacties wordt water (H₂O) verbruikt en komt zuurstof (O₂) vrij.
• Biochemische reacties (calvincyclus): in de stroma wordt kooldioxide (CO2) gebruikt voor het samenstellen van koolhydraten uit de chemische energie geproduceerd door de voorgaande fase (gebruik van tussenproducten).